函数接口设计：为什么需要封装数据结构？

背景

在函数接口设计中，我们会面临传递大量参数的场景，此时你是会选择传递多个单独的参数？还是选择封装数据结构（如结构体、类或对象）？

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1. 提高代码可读性和可维护性

问题表现

void updateUser(int id, string name, string email, int age, bool isVIP, DateTime createdAt, ...);

• 调用时容易出错（例如误传email和name的顺序）
• 参数含义不直观

解决方案

struct UserInfo {
    int id;
    string name;
    string email;
    int age;
    bool isVIP;
    DateTime createdAt;
};
void updateUser(const UserInfo& user);  // IDE可提示字段名

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2. 减少参数传递的复杂性

问题表现

drawRectangle(x1, y1, x2, y2, color, thickness, isFilled, style);

• 函数调用冗长
• 修改接口需调整所有调用处

解决方案

struct Rectangle {
    Point topLeft;
    Point bottomRight;
    Color color;
    float thickness;
    bool isFilled;
    LineStyle style;
};
drawRectangle(const Rectangle& rect);

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3. 便于扩展和修改

问题表现

// 旧版本
void logError(string message);
// 新版本需修改所有调用处
void logError(string message, int severity, string module);

解决方案

struct LogEntry {
    string message;
    int severity = 1;       // 默认值
    string module = "app";  // 默认值
};
void logError(const LogEntry& entry);  // 兼容旧调用：logError({"error"});

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4. 增强数据完整性

问题表现

松散参数无法保证业务逻辑（如startDate < endDate）

解决方案

struct DateRange {
    Date start;
    Date end;
    DateRange(Date s, Date e) : start(s), end(e) {
        if (start >= end) throw InvalidDateRange();
    }
};

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5. 降低耦合性

• 函数不再依赖具体参数实现
• 调用方只需关注数据结构抽象

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6. 提高性能（间接优化）

传递方式	拷贝开销
多参数值传递	可能多次拷贝
const引用传递	单次引用

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何时选择封装数据结构？

• ✅ 参数数量：超过3-4个
• ✅ 逻辑相关性：属于同一业务实体
• ✅ 高频修改：预期未来会扩展

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不适合封装的场景

1. 参数无关联（如print(int a, string b, float c)）
2. 参数固定且少（如Point(x, y)）

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总结对比

维度	多参数传递	数据结构封装
可读性	差（易混淆）	好（语义明确）
维护性	修改成本高	扩展性强
健壮性	无数据校验	可内置校验逻辑
性能	可能多次拷贝	可优化传递方式

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最佳实践

1. 优先封装高内聚数据（用户信息/配置项）
2. 使用默认参数简化调用
3. C++推荐：按const T&传递
4. 复杂对象考虑Builder模式

通过封装数据结构，可使代码更健壮、易读，并能更好地适应需求变化。